【摘 要】
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背景跟骨是人足部最大的跗骨,在人体的负重及行走功能中起到重要作用。跟骨骨折是最为常见的跗骨骨折,通常是因足跟部突然受到高能量的撞击所致,最为常见的损伤原因为高处坠落、车祸和来自足底的爆炸。跟骨关节内骨折是一种严重而复杂的损伤,常常导致下肢功能残疾。目前,对跟骨骨折模式的分析是从实验中直接观察的结果,结论还存在一些差异;对损伤过程中跟骨的应力变化情况还不清楚,缺乏定量的分析;对不同损伤模式下跟骨的力
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背景跟骨是人足部最大的跗骨,在人体的负重及行走功能中起到重要作用。跟骨骨折是最为常见的跗骨骨折,通常是因足跟部突然受到高能量的撞击所致,最为常见的损伤原因为高处坠落、车祸和来自足底的爆炸。跟骨关节内骨折是一种严重而复杂的损伤,常常导致下肢功能残疾。目前,对跟骨骨折模式的分析是从实验中直接观察的结果,结论还存在一些差异;对损伤过程中跟骨的应力变化情况还不清楚,缺乏定量的分析;对不同损伤模式下跟骨的力学变化及骨折模式也没有相关研究。目的利用多种三维重建软件,建立包含距骨、跟骨、韧带以及钢质底板等结构的多个三维有限元模型。采用有限元显式动力学的分析方法,定量分析极短作用时间内,足跟着地跌落距骨冲击跟骨和底板撞击足跟两种损伤状态下跟骨的应力分布及大小变化情况,验证跟骨骨折的模式,分析影响跟骨骨折的因素;为研究其他部位的骨折损伤提供方法和理论依据。方法利用健康男性志愿者的CT数据,分别应用Mimics、Geomagic Studio、Solidworks等三维重建软件建立距骨、跟骨的三维模型,在Ansys Workbench软件中建立了跟骨静态力学模型;距骨以5-10m/s速度中立位、内翻和外翻5°-20°/s冲击跟骨的足跟着地跌落模型,以及底板以5-10m/s速度冲击中立位、内翻和外翻5°-20°/s跟骨的足底撞击模型,应用有限元显式动力学方法求解。提取各初始条件下跟骨后、中、前距下关节面、跟骰关节面、跟骨体底部和内、外侧皮质等处的应力值,分析这些状态下跟骨各部位的应力大小和分布变化情况。结果分别建立了跟骨静态力学模型、足跟着地跌落模型和底板撞击足跟模型。静力学分析结果验证了跟骨模型的有效性。足跟着地跌落模型中,距骨冲击跟骨时后距下关节面最先达到应力峰值,应力主要集中在后距下关节面、前距下关节面、内侧皮质和Gissane角;随着距骨冲击速度的增大,各部位的应力升高幅度为7.11%-140.58%,应力集中的部位和应力峰值的出现顺序发生了改变。距骨内翻和外翻时跟骨应力变化幅度分别为-5.50%-9.90%和-1.75%-4.70%,应力变化的绝对值较小。底板撞击足跟模型中,中距下关节面或Gissane角最先达到应力峰值,应力集中在后距下关节面、跟骰关节面、跟骨体底部、Gissane角、内侧皮质处;随底板冲击速度的增大,各部位的应力升高幅度为37.75%-269.00%,应力集中的部位和应力峰值出现的顺序发生了改变。跟骨内翻和外翻时应力变化幅度分别为-8.34%-12.77%和-20.56%-2.51%,应力变化的绝对值较小。结论有限元动力学实验方法能够反映足跟着地跌落和底板撞击足跟两种损伤状态下极短的时间内的跟骨应力大小和分布变化,验证了跟骨骨折模式。速度是导致跟骨骨折的最为主要的因素。应力峰值大小和出现的时间顺序可能是决定骨折开始和走向的重要因素。这种方法可广泛应用于骨折产生模式和损伤预防的研究。
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背景和目的鼻咽癌(nasopharyngeal carcinoma,NPC)是头颈部最常见的恶性肿瘤之一,放射治疗(Radiotherapy,RT)是主要的治疗方法。放射性慢性鼻窦炎(radiation-induced chronic rhinosinusitis,CRSr)是 NPC 放疗最常见的副反应之一,目前缺乏有效的治疗手段,严重影响患者的生活质量。既往研究发现,CRSr患者的鼻腔上皮结构
研究背景肺癌是一种很常见的恶性肿瘤,其每年的发病率和病死率位居世界各大肿瘤的第一位。肺癌种类多样,治疗难度大,预后差。因此,寻找更有效的治疗靶点和诊断标志物具有临床迫切性,同时对于肺癌发生发展中具体机制的研究将有利于其诊治。近年来,环状RNA(circular RNA,circRNA)成为生物医学研究的热点,其具有物种保守性、稳定性和表达特异性,在肿瘤等疾病发生过程中发挥重要的调控作用,有望成为临
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研究背景肝癌的微血管侵犯(microvascular invasion,MVI)可显著地影响患者的长期生存,是导致术后复发的最重要因素。术前准确预测MVI的状态对手术方式的选择十分重要,有利于改善肿瘤复发和长期预后。然而,MVI只能通过术后对标本进行病理学检查才能明确诊断,即使术前行穿刺活检也难以检出,所以限制了其在临床的使用。单独使用血清标记物或影像学资料(包括CT、MRI及PET-CT)来预测